基本概念
平流式沉澱池是沉澱池的一種類型。池體平面為矩形,進口和出口分設在池長的兩端。池的長寬比不小於4,有效水深一般不超過3m,池子的前部的污泥設計。平流式沉澱池沉澱效果好,使用較廣泛,但占地面積大。常用於處理水量大於15000立方米/天的污水處理廠。
利用懸浮顆粒的重力作用來分離固體顆粒的設備稱為沉澱池。平流沉澱池是一個底面為長方形的鋼筋混凝土或是磚砌的、用以進行混凝反應和沉澱處理的水池。其特點是構造簡單、造價較低、操作方便和淨水效果穩定。
主要結構
進水區
沉澱區
出水區
存泥區和排泥
產品優缺點
優點
2、對水量和溫度變化的適應能力強。
3、平面布置緊湊,施工方便,造價低。
缺點
2、多斗排泥時,每個斗均需設定排泥管(閥),手動操作,工作繁雜,採用機械刮泥時容易鏽蝕。
適用範圍
1、適用於地下水位高、地質條件較差的地區。
2、大、中、小型污水處理工程均可採用。
設計要點
1、混凝沉澱時,出水濁度宜<10mg/L,特殊情況≤15mg/L。
2、池數或分隔數一般不少於2。
3、沉澱時間一般為1.0~3.0h,當處理低溫低濁水或高濁度水時可適當延長。
4、沉澱池內平均水平流速一般為10~25mm/s。
5、有效水深一般為3.0~3.5m,超高為0.3~0.5m。
6、池的長寬比應≥4,每隔寬度或導流牆間距一般採用3~8m,最大為15m,當採用虹吸式或泵吸式行車機械排泥時,池子分格寬度還應結合桁架的寬度(8、10、12、14、16、18、20m)。
7、池長深比應≥10。
8、進水區採用穿孔花牆配水時,穿孔牆距進水牆池壁的距離應≥1~2m,同時在沉澱面以上0.3~0.5m處至池底部分的牆不設孔眼。
9、採用穿孔牆配水或溢流堰集水,溢流率可採用500m3/(m•d)。
10、池泄空時間一般≤6h。
11、雷諾數一般為4000~15000,弗勞德數一般為1×10-4~1×10-5。
設計參數與數據
1、每格長度與寬度之比不小於4,長度與深度之比採用8-12。
2、採用機構排泥時,寬度根據排泥設備確定。
3、池底縱坡一般採用0.01-0.02;採用多斗時,每斗應設單獨排泥管及排泥閘閥,池底橫向坡度採用0.05。
4、刮泥機的行進速度為0.3-1.2m/min,一般採用0.6-0.9m/min。
5、一般按表面負荷計算,按水平流速校核。最大水平流速:初沉池為7mm/s;二沉池為5mm/s。
6、進出口處應設定擋板,高出池內水面0.1-0.15m。擋板淹沒深度:進口處視沉澱池深度而定,不小於0.25m,一般為0.5-1.0m;出口處一般為0.3-0.4m。擋板位置:距進水口為0.5-1.0m;距出水口為0.25-0.5m。
7、池子進水端用穿孔花牆配水時,花牆距進水端池壁的距離應不小於1-2m,開孔總面積為過水斷面積的6%-20%。
工藝圖
工藝圖
例題
某城市污水處理廠的最大設計流量Qmax=0.2m3/s,設計人口數N=100000人,沉澱時間t=1.5小時,採用鏈帶式刮泥機刮泥,求平流式沉澱池各部分尺寸。
[解]
1 池子總表面積 設表面負荷qˊ=2m3/m2·h, A=Qmax×3600/ qˊ=0.2×3600/2=360 m2
2 沉澱部分有效水深 h2=qˊt=2×1.5=3.0 m
3 沉澱部分有效容積 V=Qmaxt×3600=0.2×1.5×3600=1080 m3
4 池長 設水平流速υ=3.7mm/s L=υt×3.6=20 m
5 池子總寬度 B=A/L=360/20=18(m)
6 池子個數 設每格池寬b=4.5m,n=B/b=18/4.5=4 個
7 校核長寬比、長深比長寬比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求)長深比:L/h2=20/2.4=8.3 (符合要求)
8 污泥部分所需的總容積設T=2 d,污泥量為25g/人·d,
污泥含水率為95%,S=25×100/{(100-95)×1000}=0.5 L/人·d。
V=SNT/1000=0.5×100000×2/1000=100 m3
9 每格池污泥部分所需的容積 V〞=V/n=100/4=25 m3
10污泥斗容積 污泥斗採用尺寸如圖3-15。
V1= h4(f1+f2+√f1f2)/3
h4〞=(4.5-0.5)tg60°/2=3.46 m
V1=3.46(4.5+0.5+√0.5×4.5)/3=26 m3
11 污泥斗以上梯形部分污泥容積
h4′=(20+0.3-4.5)×0.01=0.158 m
l1=20+0.3+0.5=20.8 m l2=4.5 m
V2=(l1+ l2)h4〞b/2={(20.8+4.5)×0.158×3.46}/2=9.0 m3
12 污泥斗和梯形部分污泥容積
V1+V2=26+9=35 m3>25 m3
13 池子總高度 設緩衝層高度h3=0.5 m
H=h1+h2+h3+h4 h4=h4′+h4〞=0.158+3.46=3.62(m)
H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82 m